رضا کراچیان
-
ترویج کشت محصولات کم آب بر مانند گیاهان دارویی به جای محصولات پرآب بر یکی از راهکارهای توصیه شده برای کاهش مصرف آب در بخش کشاورزی و مقابله با کم آبی است. با این وجود، پذیرش داوطلبانه و مشارکت فعال کشاورزان کلید موفقیت در اجرای چنین اقداماتی است. بنابراین در ترویج چنین رفتاری لازم است درک مناسبی از رفتار کشاورزان و عوامل موثر بر آن ها وجود داشته باشد. با توجه به نقش اساسی حوزه روانشناسی محیط زیستی در شناخت رفتار انسان، این مقاله به دنبال بررسی عوامل اجتماعی-روانشناختی موثر بر رفتار کشاورزان در قبال تغییر الگوی کشت از محصولات پرآب بر به گیاهان دارویی است. در این راستا، یک پرسشنامه ساختاریافته براساس نظریه شناخت اجتماعی براساس مرور عمیقی بر ادبیات پیشین توسعه داده شد. پس از تایید روایی محتوایی و صوری پرسشنامه توسط کشاورزان و متخصصان و نیز تایید پایایی آن در یک نمونه پایلوت و از طریق بررسی ضریب آلفای کرونباخ، نسخه نهایی پرسشنامه در میان جامعه هدف تحقیق یعنی کشاورزان ساکن در دشت سجاسرود استان زنجان توزیع شد. نهایتا از طریق مصاحبه رو در رو با 184 از میان حدود 400 کشاورز داده های لازم جمع آوری شد که در مقایسه با معیارهای تحقیقاتی، حجم نمونه تحقیق مناسب است. همچنین، برای تحلیل داد ه ها از رویکرد مدل سازی معادلات ساختاری با روش حداقل مربعات جزئی از طریق نرم افزار SmartPLS بهره گرفته شد. پس از تایید مدل اندازه گیری از طریق ارزیابی روایی و پایایی سازه ای مدل اندازه گیری که شامل روایی همگرا و تشخیصی است، نتایج مدل ساختاری نشان داد که نظریه شناخت اجتماعی، توانست به ترتیب 56 و 49 درصد از واریانس تمایل و رفتار کشاورزان در کشت گیاهان دارویی را پیش بینی کند. همچنین، انتظار نتیجه مهم ترین پیش بینی کننده تمایل بود و تمایل نیز خود، به عنوان مهم ترین عامل تعیین کننده رفتار ظاهر شد. یافته های مقاله حاضر نه تنها می تواند بینش مناسبی به پژوهشگران ارائه کند، بلکه راهنمای موثری را نیز در اختیار سیاست گذاران برای پیاده سازی سیاست های کارامدتر قرار دهد. در این زمینه، سیاست های متعددی مانند فرهنگ سازی و آموزش کشاورزان به منظور ترویج کشت گیاهان دارویی در میان کشاورزان ارائه شده است.کلید واژگان: روانشناسی محیط زیستی، تغییر الگوی کشت، حفاظت از آب، بحران کم آبی، مدل سازی معادلات ساختاریPromoting the cultivation of low-water-demand crops, such as medicinal plants, instead of high-water-demand crops is one of the recommended strategies for reducing water consumption in agriculture and combating droughts. However, voluntary adoption and active participation of farmers are key to the success of such initiatives. Therefore, in promoting such behavior, it is essential to have a proper understanding of farmers' behaviors and the factors influencing them. Considering the fundamental role of environmental psychology in understanding human behavior, this article seeks to examine the socio-psychological factors that affect farmers' behavior regarding the shift in cropping patterns from high-water-demand crops to medicinal plants. In this regard, a structured questionnaire was developed based on social cognitive theory following an in-depth review of the existing literature. After confirming the content and face validity of the questionnaire by farmers and experts, as well as verifying its reliability through a pilot sample using Cronbach's alpha coefficient, the final version of the questionnaire was distributed among the target population of the study, namely farmers residing in the Sojasrood plain in Zanjan province. Ultimately, data were collected through face-to-face interviews with 184 out of approximately 400 farmers, which was adequate in comparison to research standards. Additionally, for data analysis, a structural equation modeling approach using partial least squares was employed through SmartPLS software. After confirming the measurement model through the evaluation of construct validity and reliability, which includes convergent and discriminant validity, the results of the structural model showed that social cognitive theory could predict respectively 56% and 49% of the variance in farmers' intention and behavior towards cultivating medicinal plants. Furthermore, outcome expectancies were found to be the most significant predictor of intention while intention itself emerged as the most crucial determinant of the behavior. The findings of this study not only provide valuable insights for researchers but also serve as an effective guide for policymakers in implementing more efficient policies. In this context, various strategies such as cultural promotion and education of farmers have been proposed to encourage the cultivation of medicinal plants among farmers.Keywords: Environmental Psychology, Change In Cropping Patterns, Water Conservation, Water Scarcity Crisis, Structural Equation Modeling
-
کاهش دسترسی به منابع آب های زیرزمینی و افت مداوم تراز آبخوان ها در مناطق مختلف جهان به دلیل برداشت بی رویه و مدیریت ناپایدار این منابع، موجب ایجاد مشکلات محیط زیستی، اقتصادی و اجتماعی فراوان شده است. در این میان، بازار آب زیرزمینی به عنوان راه حلی مناسب برای تعادل بخشی و احیای آبخوان ها مورد توجه پژوهشگران و سیاست گذاران قرار گرفته است. این درحالی است که ایجاد بازار آب در مواردی به دلیل عدم وجود مکانیزمی کارا و موثر و عدم پایش و کنترل مناسب برداشت های آب موجب افزایش تنش به منابع آب شده است. در این مقاله با پیشنهاد و ارزیابی ساز و کار بازار آب فصلی هوشمند، به ارایه ی الگویی برای مدیریت منابع آب های زیرزمینی با در نظرگرفتن عدم قطعیت های موجود پرداخته شده است. همچنین دورسنجی تبخیر-تعرق به عنوان رویکردی نوین برای اندازه گیری و پایش مصارف آب در بازار آب زیرزمینی در این تحقیق پیشنهاد شده است. در این راستا عدم قطعیت حاصل از خطای مدل دورسنجی تبخیر-تعرق به عنوان الگوریتم پایش مصارف در نتایج ساز و کار بازار آب زیرزمینی با استفاده از روش تصمیم گیری استوار RDM[1] ارزیابی شده است. نتایج نشان میدهند ساز و کار پیشنهادی بازار آب زیرزمینی فصلی موجب افزایش 25 درصدی بهره وری اقتصادی مصرف آب در منطقه مطالعاتی شده است. همچنین با اجرای بازار آب، بازتوزیع حق آبه ها تناسب بهتری با سطح زیر کشت کاربران دارد.
کلید واژگان: بازار آب زیرزمینی، روش تصمیم گیری استوار، سنجش از دور، تبخیر-تعرق، عدم قطعیتThe decrease in access to groundwater resources and the constant drop in the water level of aquifers in different regions of the world due to the over extraction and unsustainable management of these resources have caused many environmental, economic and social problems. In the regard, lots of researches have been carried out about the groundwater market as a suitable solution for aquifers restoration. However in some cases the water market has increased the tension on water resources due to the lack of proper water market mechanism and monitoring of water withdrawals. The main purpose of this paper is to propose and evaluate a mechanism for the groundwater market in order to redistribute the water rights of groundwater resources and determine the exchange price in the market, taking into account the existing uncertainties. Therefore, proposing efficient and effective groundwater market mechanism, taking into account the institutional, economic, social and environmental components, is of great importance. In this article, proposing and evaluating the mechanism of the smart water market, a model has been presented for the management of groundwater resources by considering the existing uncertainties. Also, remote sensing of evapotranspiration is proposed as a new approach to measure and monitor water consumption in the groundwater market. In this regard, the uncertainty resulting from the error of remotely-sensed evapotranspiration in the results of the groundwater market mechanism has been evaluated using the robust decision-making (RDM) method. Based on the uncertainty resulting from the error of the remote sensing of the evapotranspiration, the amount of allowed water rights in each season has been considered as an interval. Since the probabilistic distribution of these variables is not known, it is necessary to use non-probabilistic methods to analyze the uncertainty and reach a robust decision. In this regard, considering all possible combinations of seasonal water rights (as different market scenarios) and calculating the decision criteria for each of them, the degree of desirability of these scenarios can be determined. The methodology can be generalized for different study areas, however to evaluate its efficiency, the proposed models and algorithms are assessed using the data of Nough region in Rafsanjan plain, as one of the forbidden plains with high economic value of water in terms of pistachio production. By designing and evaluating groundwater market mechanism, taking into account the economic and social components, sustainable management of groundwater resources is expected to be promoted and farmers' livelihoods to be less affected by water restrictive policies. The results show that the proposed mechanism of the seasonal groundwater market has increased the economic efficiency of water consumption in the study area by 25%. Also, with the implementation of the water market, the redistribution of water rights has a better fit with the users’ cultivated area. Finally, using RDM method, the best scenario is determined as a decision including the allowed water rights values for four auction seasons in the year of market implementation. By choosing the allowed seasonal water rights within the range of strategies related to the best scenario, it is possible to achieve a sustainable policy of seasonal redistribution of groundwater rights in the presence of uncertainty in the market monitoring algorithm.
Keywords: Groundwater market, robust decision-making method, remote sensing, evapotranspiration, uncertainty -
ناکامی و ناکارآمدی سیاست های گذشته مدیریت منابع آب موجب شده تا حرکتی برای بازنگری، آسیب شناسی و یافتن راه هایی برای افزایش کارایی مدیریت منابع آب و به دنبال آن افزایش امنیت آب آغاز گردد. ازآنجاکه عوامل زیادی بر امنیت آب تاثیرگذار است، شناخت این عوامل می تواند در ارتقای عملکرد مدیریت پایای منابع آب تاثیرگذار باشد. ازاین رو هدف از این پژوهش، تعیین شاخص امنیت آب (WSI) با کمک چهارچوب ارزیابی وضعیت امنیت آب در مقیاس حوزه آبخیز به منظور تجزیه وتحلیل جامع مسیله بحران آب و پیامدهای ناشی از این کم آبی در حوزه آبخیز دشت نیشابور است. جامعه آماری موردمطالعه 125 نفر از کشاورزان حوزه است که حجم نمونه با استفاده از فرمول کوکران تعیین و با روش نمونه گیری تصادفی با افراد مصاحبه گردید. همچنین پرسش نامه های عامل نهادی نیز با روش نمونه گیری گلوله برفی از کارشناسان سازمان های مرتبط با آب تکمیل گردید. نتایج نشان می دهد در بین 5 معیار اصلی شناسایی شده جهت ارزیابی امنیت آب، معیار اقتصاد آب در طول 3 دوره آماری موردمطالعه (1390-1391، 1395-1396 و 1398-1399) روند افزایشی داشته و در سال آبی 1398-1399 بیشترین مقدار را به خود اختصاص داده است. اما به طورکلی روند وضعیت امنیت آب کلی در حوزه آبخیز دشت نیشابور طی 10 سال گذشته روند کاهشی داشته و در وضعیت ضعیف قرار دارد. بنابراین، در صورت توجه سازمان های دست اندرکار در مدیریت منابع آب به معیارهای اثرگذار بر مفهوم امنیت آب، با بهره گیری و پیاده سازی چهارچوب ارایه شده در این پژوهش، می توان با آسیب شناسی صحیح و به موقع، ارتقای ظرفیت سازگاری و تدوین برنامه های عملیاتی موثر، به مدیریت پایاتر و جامع منابع آب در حوزه های آبخیز کشور دست یافت.کلید واژگان: اقتصاد آب، امنیت آب، دشت نیشابور، ظرفیت سازگاری، مدیریت منابع آبThe failure and inefficiency of past water resources management policies have led to a movement to review, pathologize, and find ways to increase the efficiency of water resources management and subsequently increase water security. Since many factors affect water security, recognizing these factors can improve the performance of sustainable water resources management. Therefore, the purpose of this study is to determine the water security index (WSI) with the help of the watershed security assessment framework at the watershed scale to comprehensively analyze the water crisis and the consequences of this water shortage in the Neyshabour Plain. The statistical population of the study is 125 farmers in the area the sample size was determined using Cochran's formula and people were interviewed by random sampling method. Also, institutional factor questionnaires were completed by snowball sampling method from experts of water-related organizations. The results show that among the 5 main dimensions identified to assess water security, the water economy dimension has had an increasing trend during the 3 statistical periods studied (2012-2013, 2016-2017 and 2019-2020) and in 2019-2020, it has had the highest amount. But in general, the water security situation in the watershed of Neyshabour Plain has been decreasing over the past 10 years and is in a weak status. In this regard, if stakeholders in water resources management pay attention to the factors affecting the concept of water security, by using and implementing the framework presented in this study, it is possible to improve the compatibility capacity and develop effective operational plans with correct and timely pathology and achieve more stable and comprehensive management of water resources in the country's watersheds.Keywords: Water Economy, Water security, Neyshabour Plain, Adaptive Capacity, Water Resource Management
-
تعامل و تعارض ها، یا روابط بین گروداران مختلف در یک محیط آبی بزرگ مقیاس، از عوامل تاثیرگذار بسیار مهم بر وضعیت سامانه های آبی است. در این پژوهش، با استفاده از روش تحلیل شبکه اجتماعی، تحلیل مطلوبیت گروداران و درخت تعارض، به بررسی، نگاشت و ریشه یابی تعارض در یک سامانه آبی پرداخته شد. ابتدا و پس از شناخت مشکلات عمده و مهم در یک سامانه آبی، گروداران موثر شناسایی شدند. آنگاه با به کارگیری روش تحلیل شبکه اجتماعی، روابط بین گروداران برای برآورد تعارض بین آن ها مورد مطالعه قرار گرفت. سپس با استفاده از برآورد مطلوبیت گروداران، زمینه های تعارض بین ایشان از منظر نگاشت مطلوبیت بررسی شد. در ادامه با استفاده از خروجی بخش تحلیل مطلوبیت ها، تحلیل شبکه اجتماعی و شناخت مشکلات مهم در محدوده مطالعاتی، ریشه، هسته اصلی و نتایج تعارض، با استفاده از رویکرد درخت تعارض ارایه شد. حوضه آبریز کن در غرب تهران با استفاده از روش بیان شده بررسی و مطالعه شد. علاقه مندی کمتر نهاد شهرداری به مدیریت برداشت از آب زیرزمینی، معضل فرونشست و کیفیت منابع آب در کنار علاقه به گسترش فضای سبز و توسعه شهری از زمینه های چالش بین شهرداری و آب منطقه ای است. کم بودن اهمیت مطلوبیت مدیریت برداشت غیرمجاز، آب بازگشتی، اکوسیستم های آبی و کیفیت آب، زمینه تعارض بین نهاد کشاورزی و آب منطقه ای بوده است. علاقه مندی بخش صنعتی تنها بر توسعه صنایع و اهمیت کمتر دیگر مطلوبیت ها برای این بخش نیز جالب توجه است. نبود علاقه در نهادهایی همانند مسکن و شهرسازی برای لحاظ نمودن اهمیت چرخه آبی در توسعه شهری نیز جالب توجه است.کلید واژگان: تعارض، تحلیل شبکه اجتماعی، درخت تعارض، حوضه آبریز شهری، نگاشت مطلوبیتInteractions and conflicts, or in general, the relationships between different stakeholders in a large-scale water resources scheme, are very important factors affecting the status of water systems. In this study, the conflict was studied, mapped, and rooted in a water system using the social network analysis approach, utility analysis, and conflict tree. After finding the major problems in a water system, influential stakeholders were first identified. Then, using the social network analysis method the relationships between these stakeholders were studied to estimate their conflicts. Next, by assessing the desirability of stakeholders, the ground of conflict emerging between them was investigated using desirability mapping. Using the output of the desirability analysis, social network analysis, and important problems recognition, the roots, core, and results of the conflict were presented using the conflict tree approach. The catchment area in the west of Tehran, namely the Kan River basin, has been studied using the mentioned method. The little interest of the municipal institution in utilizing groundwater resources, the problem of subsidence and the quality of water resources, coupled with the interest in expanding green spaces and urban development are among the challenge between the regional municipality and the regional water authority. The minor consideration for the management of illegal water extraction, return water, aquatic ecosystems, and water quality has been the cause of conflict between the agricultural institution and the regional water authority. It is also critical that the interest of the industrial sector is focused on development of industries and other interests are of less importance in this sector. The lack of interest in institutions such as the urban development stakeholder to consider the water cycle's importance in urban development is another challenging issue.Keywords: conflict, social network analysis, Conflict tree, Urban catchment, Desirability mapping
-
بحران کم آبی که امروزه سطح کره زمین را فراگرفته، آسیب ها و تهدیدات جدی را برای مردم در سراسر جهان ایجاد نموده است. در این میان، کشور ایران به دلیل قرارگرفتن در کمربند خشک و نیمه خشک و نوسانات بارش، ازجمله کشورهای کم آب به شمار می آید که وضعیت آب در اغلب مناطق آن در حالت تنش و بعضا بحران است. ماهیت فراگیر آب و وجود عوامل متعدد انسانی و محیطی تاثیرگذار بر پایایی آن، تعامل های میان ابعاد انسانی-محیط زیستی را بسیار پیچیده نموده است. لذا بررسی این سیستم های پیچیده محیطی که تحت تاثیر اقدامات انسانی قرار می گیرند، یک چالش بزرگ علمی محسوب می شود. این چالش باید بر شکاف بین علوم طبیعی و علوم اجتماعی غلبه کند و بر مدل سازی در مقیاس های مختلف تسلط داشته باشد. بنابراین، نیاز به ادغام دانش از علوم طبیعی و اجتماعی وجود دارد. هدف از این پژوهش، تحلیل بحران آب و مفهوم امنیت آب با ارایه چارچوب تعامل های نظام انسان-محیط زیست (HES) در حوزه آبخیز دشت نیشابور است. در این راستا، نخست به بررسی روند تغییرات مسیله آب در حوزه آبخیز دشت نیشابور طی سال های 1390- 1399 پرداخته شد. سپس با توجه به شناسایی وضعیت حاکم بر حوزه آبخیز، با توجه به تاثیرگذاری عوامل مختلف انسانی و طبیعی در بروز بحران فعلی، به شناسایی عوامل اصلی تاثیرگذار بر بروز بحران و تعیین نحوه تعاملات و بازخوردهای آن ها برای تجزیه وتحلیل جامع مسیله بحران آب و پیامدهای ناشی از این کم آبی در منطقه پرداخته شده است. نتایج حاصل از بررسی وضعیت مسیله آب به طورکلی، کاهش بارش، گرم شدن هوا، افزایش تبخیر و تعرق، خشکی و کم آبی بیشتر را نشان می دهد. این درحالی است که بیشترین حجم برداشت آب (بالغ بر 450 میلیون مترمکعب در سال آبی 98-99) نیز به بخش کشاورزی اختصاص دارد. همچنین نتایج نشان می دهد شناخت سطوح سلسله مراتبی آگاهی محیط زیستی و درنهایت یادگیری و عمل بر اساس مولفه های کلیدی و تعاملات شناسایی شده توسط چارچوب HES، تجزیه وتحلیل پیچیدگی سیستم را به نحو مطلوبی میسر می سازد.
کلید واژگان: توسعه پایدار، سیستم های پیچیده، خطرات محیط زیستی، خدمات اکوسیستم، مدیریت منابع آبThe water shortage crisis that is sweeping the globe today has posed serious harm and threat to people around the world. Meanwhile, Iran is one of the water-scarce countries due to its location in the arid and semi-arid belt and fluctuations in rainfall. The water status in most of its regions is in a state of tension and sometimes crisis. The pervasive nature of water and the existence of numerous human and environmental factors affecting its reliability have greatly complicated the interactions between the human-environmental dimensions. Therefore, the study of these complex environmental systems that are affected by human actions is a major scientific challenge. This challenge must bridge the gap between the natural sciences and the social sciences and dominate modeling at different scales. Therefore, there is a need to integrate knowledge from the natural and social sciences. In this regard, the purpose of this study is to analyze the water crisis and the concept of water security by presenting a framework for Human-Environment System (HES) interactions in the Neishabur Plain watershed. In this regard, first, the process of changing the water issue in the Neishabur Plain watershed during 2011-2020 was investigated, and then, according to the identification of the prevailing situation in the watershed, considering the influence of various human and natural factors in the current crisis, to identify the main factors affecting the occurrence of the crisis and determining how they interact and feedback for a comprehensive analysis of the water crisis and the consequences of this water shortage in the region. The results of the investigation of the water issue in the area generally show a decrease in precipitation, warming of the air, increase in evaporation and transpiration, dryness, and more dehydration. This is while the largest volume of water harvesting in the basin (ca. 450 million m3 in the 2019-2020 water year) is also dedicated to the agricultural sector. In addition, the results show that understanding the hierarchical levels of environmental awareness and ultimately learning and practice based on key components and interactions identified by the HES framework, facilitates the analysis of system complexity.
Keywords: Water Resources Management, Sustainable Development, Complex Systems, Environmental Risk, Ecosystem Services -
در سال های اخیر، رویکردهای ارزیابی تاب آوری سیاست های مدیریت منابع آب، به ویژه در شرایط حدی، مورد توجه پژوهشگران قرار داشته است. تاب آوری توانایی ایستادن در برابر بحران یا چالش های پی درپی است به گونه ای که سیستم با استواری مناسب قابلیت بازگشت به تعادل یا عملکرد قابل قبول یا سطوح بالاتر عملکردی را داشته باشد. ارزیابی تاب آوری سناریوهای عرضه و تقاضای سامانه های منابع آب در سطح حوضه آبریز با درنظر گرفتن ویژگی های سازمانی گروداران به صورت مناسب بررسی نشده است. با توجه به وجود گروداران مختلف در حوضه آبریز، برای تصمیم گیری در تعیین سناریوهای مناسب مدیریتی، لازم است قدرت، جایگاه سازمانی و مطلوبیت ها و محدودیت های گروداران به شکل مناسبی درنظر گرفته شوند. در این مقاله، ابتدا ارزیابی تاب آوری عرضه و تقاضای آب در برابر رخدادهای با احتمال مشخص و نامشخص انجام می شود. در ادامه، سناریوهای تاب آوری عرضه و تقاضای آب در سطح حوضه آبریز زرینه رود، که مهم ترین زیرحوضه موجود در حوضه آبریز دریاچه ارومیه است، با توجه به یک روش تصمیم گیری چند عامله- چند معیاره تحلیل شده، نتایج آن با یک روش تصمیم گیری که در آن نقش گروداران درنظر گرفته نشده است، مقایسه می شود. در همین راستا و با توجه به وجود گروداران با جایگاه های سازمانی مختلف و مطلوبیت های متفاوت، به منظور تعیین سناریوهای برتر، از ترکیب بازی پیشرو- پیرو و رویکرد استنتاج شهودی (Evidetial Reasoning) مبتنی بر معیار تا ب آوری عرضه و تقاضای آب و هزینه ای اجرای سناریوها استفاده می شود. بر پایه نتایج به دست آمده، در حالتی که تصمیم گیری بدون درنظرگیری ویژگی های گروداران انجام شود، سناریوی منتخب توجیه اقتصادی ندارد و هزینه اجرایی آن 21 درصد بیشتر از سناریویی است که با استفاده از روش تصمیم گیری چند عامله- چندمعیاره انتخاب می شود. همچنین، اختلاف مقادیر تاب آوری عرضه و تقاضای آب در سناریوهای منتخب در دو روش تصمیم گیری کم است و وضعیت تاب آوری سناریوهای منتخب در هر دو حالت مناسب ارزیابی می شود. در نهایت، ارزش سناریوی برتر در روش تصمیم گیری چند عامله- چندمعیاره و در سطح پیشروها برابر 0/72 ارزیابی شده است. بنابراین، در استفاده از بازی پیشرو- پیرو، سناریوی منطقی تری انتخاب می شود، به گونه ای که سناریوی منتخب تاب آوری و هزینه مناسبی دارد.کلید واژگان: ساختار سازمانی گروداران، تاب آوری عرضه و تقاضای آب، بازی پیشرو- پیرو، رویکرد استنتاج شهودیIn recent years, methods for evaluating the resilience of water resources management projects, especially during extreme conditions, have attracted much attention from researchers. Resilience is the ability of a system to withstand crises or successive difficulties so that it can recover or reach an acceptable level of performance. In previous works, the assessment of resilience of water supply and demand scenarios throughout a river basin has not been adequately researched. In addition, to decide on determining appropriate management scenarios, it is necessary to consider the powers, organizational positions and limitations of different stakeholders. In this paper, first, the resilience of a water supply-demand system under events with known and unknown probabilities is evaluated. In the next step, scenarios of water supply and demand resilience in Zarrinehrud river basin, which is the most important sub-basin of the Lake Urmia basin, are analyzed using a multi-agent-multi-criteria decision-making method. Then, the results are compared with those of a decision-making method without considering the role of stakeholders. Finally, to consider stakeholders utilities and powers, a combination of a leader-follower game and evidential reasoning (ER) approach is used to determine appropriate scenarios. The results showed that in the decision-making method with one level (without leader-follower game), the implementation cost of the selected scenario is 21% higher than that of the scenario selected using the multi-agent-multi-criteria decision-making method. Also, the difference between supply-demand resilience of the selected scenarios using the two methods is low and the resilience of the selected scenarios in both methods are appropriate. Finally, the payoff of the selected scenario in the multi-agent-multi-criteria decision-making method is estimated to be 0.72. Therefore, in using the leader-follower game, a more logical scenario is selected, so that the selected scenario has a reasonable resilience and cost.Keywords: Organizational Structure of Stakeholders, Water Supply-Demand Resilience, Leader-Follower Game, Evidential Reasoning Approach
-
افزایش نیازهای آبی در دهه های اخیر توام با نوسانات اقلیمی و همچنین وجود ذی نفعان مختلف با اهداف و تمایلات متضاد فرآیند تخصیص آب را پیچیده کرده است. اجرای طرح ها و پروژه های انتقال آب عمدتا با اطلاع رسانی صورت می گیرد اما در زمان اجرا، اطلاعات مربوط به این طرح ها ازجمله میزان آورد واقعی این طرح ها و نحوه تخصیص آن بین ذی نفعان و مشخص نیست. در این مقاله به منظور در نظر گرفتن عدم قطعیت های موجود درباره طرح ملی شیرین سازی و انتقال آب از خلیج فارس به صنایع استان اصفهان از بازی علامت دهی استفاده می شود. در این مقاله بازی علامت دهی با در نظر گرفتن عدم قطعیت های موجود درباره طرح ملی شیرین سازی و انتقال آب از خلیج فارس به صنایع استان اصفهان و با حضور وزارت نیرو به عنوان فرستنده و کشاورزان به عنوان گیرنده توسعه داده می شود. تعادل این بازی از نوع یک کاسه است به طوری که در این تعادل، وضعیت اجرای طرح ملی و سیاست پشت پرده برای احقاق حق آبه کشاورزان و تالاب گاوخونی در هر حالتی که باشد برای وزارت نیرو بهینه است که حداکثر به میزان 60 درصد تامین حق آبه گندم کاران از آب سطحی برای کشت آن ها از سد زاینده رود رها کند و از سوی دیگر کشاورزان نیز سطح زیر کشت خود را به میزان 10 درصد کاهش دهند. نتایج نشان می دهد که در صورت تمرکز یک جانبه وزارت نیرو به ارزش اقتصادی آب و عدم توجه به جنبه های اجتماعی، حقوقی و زیست محیطی، حتی با اجرای این طرح ملی، تمایلی برای احقاق حق آبه کشاورزان یا تالاب بین المللی گاوخونی نخواهد داشت.
کلید واژگان: تخصیص منابع آب، نظریه بازی ها، اطلاعات نامتقارن، انتقال آب، شیرین سازیIncreasing water demands and climate variability in recent decades, as well as the presence of various stakeholders with conflicting goals and tendencies have resulted in serious challenges and complicated water allocation. In addition, there are some kinds of incomplete information in water resources management, which may include uncertainties about hydrological variables, available water resources, implementation of long-term plans and inter-basin water transfer projects. The existence of this information asymmetry will definitely affect the performance and decision-making of the stakeholders. So, it is necessary to consider these uncertainties in management of water resources in the basin. In this paper water allocation under asymmetric information between the ministry of energy as sender and the agriculture sector as receiver regarding implementing water desalination and transmission from the Persian Gulf to Isfahan industries has been modeled using signaling game a type of dynamic game with incomplete information. The equilibrium of the game is pooling consequently ministry of energy in all types of implementation of the national water transfer plan and unknown policies about the environmental or agricultural rights sends the same signal. The best strategy is to release only 60% of water requirements for wheat farmers from the Zayandehrood dam. On the other hand, agriculture sector should reduce their crop area by 10%. The results show that if the ministry of energy managers focus only on economic value and disregard the social, legal and environmental aspects even with this national plan will implement, they will not so inclined to afford agricultural and environmental rights.
Keywords: Water Resources Allocation, game theory, Asymmetric information, Water Transmission, Desalination -
امروزه مسئله مدیریت منابع آب در دریاچه ارومیه و احیای آن از بحث های مهم در کشور ایران می باشد. یکی از دلایل مهم در وضعیت نابسامان دریاچه عدم تخصیص مناسب حقابه بخش های مختلف از جمله تخصیص آب مورد نیاز دریاچه است. همچنین بررسی تبعات تخصیص آب بر دریاچه به بخش های مختلف همچون کشاورزی، محیط زیست، شرب و صنعت از موضوع مهمی است که باید مورد توجه قرار گیرد. در این تحقیق در نظر است ارزیابی کمی این تبعات بر بخش های مختلف در یک دوره 60 ساله تحت دو سناریوی مدیریتی شامل تخصیص کامل و بخشی از نیاز آب دریاچه در قالب مفهوم پایداری انجام شود. بدین منظور، یک مدل تخصیص آب استفاده شد و شاخص های اعتمادپذیری، تاب آوری و آسیب پذیری ارزیابی شدند. در مرحله بعد، با استفاده از مفهوم نظریه استنتاج شهودی، پایداری سناریوهای مدیریت منابع آب در قالب تصمیم گیری چندمعیاره بررسی شد. نتایج نشان دادند که تامین کامل حقابه دریاچه منجر به کاهش تخصیص آب به بخش کشاورزی شده است که ممکن است تبعات اجتماعی- فرهنگی- سیاسی مختلفی در بر داشته باشد. علی رغم کاهش حقابه بخش کشاورزی در سناریوی تخصیص کامل نیاز آب دریاچه، این سناریو به عنوان سناریوی برتر انتخاب شد. همچنین، نتایج این تحقیق نشان دادند تامین کامل نیاز آب دریاچه در اولویت می باشد که منجر به پایداری بیشتر حوضه آبریز شده است. این در حالی است که بخش کشاورزی با کاهش تخصیص آب مواجه شده است. در نهایت توصیه می شود تا در تحقیقات آتی وضعیت پایداری کشاورزی نیز با اجرای سناریوهای مختلف مدیریتی مورد ارزیابی قرار گیرد.کلید واژگان: تخصیص آب، دریاچه ارومیه، پایداری، مدل IDS، سناریوهای عرضه و تقاضای آبNowadays, water resources management in Lake Urmia and its restoration is one of the most important issues in Iran. One of the important reasons for the critical situation of the Lake Urmia basin is the lack of proper allocation of different parts (i.e. the required water for Lake Urmia). It is also important to consider the implications of lake water allocation to agricultural, environmental, potable, and industrial demand nodes. This paper intends to quantitatively evaluate these effects on different parts over 60 years under two management scenarios including full and partial allocation of Lake Urmia water requirement in the context of sustainability. For this purpose, three performance criteria such as reliability, resiliency, and vulnerability were evaluated in Lake Urmia basin. In the next step, using the concept of Evidential Reasoning (ER) approach, the sustainability of water resource management scenarios was investigated. The results showed that full allocation of the Lake Urmia water requirement resulted in reduced water allocation to the agricultural sector which may have different socio-cultural-political consequences. In spite of decline of water allocation in the agricultural sector in the first scenario (full allocation of Lake Urmia water requirement), this scenario was chosen as the top scenario. Also, the results of this paper indicate that the full allocation of Urmia Lake water requirement is a priority, which has led to the greater general sustainability of the Urmia Lake basin. Finally, it is suggested to further evaluate the sustainability of the agricultural sector by implementing different management scenarios.Keywords: Water allocation, Lake Urmia, Sustainability, Intelligent decision system model, Water supply, demand scenarios
-
رشد جمعیت و تقاضای روزافزون آب در سراسر دنیا و کاهش میزان دسترسی به آب به دلیل اثرات تغییر اقلیم، تنش های فزاینده ای بر منابع آب اعمال کرده اند. این شرایط، مشکلات تخصیص منابع آب را تشدید می کند. تجارت آب، بدون نیاز به سرمایه گذاری های عظیم برای ساخت تاسیسات ذخیره آب، به عنوان رویکردی غیر سازه ای برای کاهش مشکلات ناشی از کمبود آب می تواند مطرح شود. با این رویکرد، انگیزه بهره برداران برای استفاده بهینه از آب بیشتر خواهد بود. در پی مصوبه شورای عالی آب در مورد ایجاد بازارهای آب در کشور، مشکلات قانونی مربوط به داد و ستد آب در ایران تا حد زیادی مرتفع شده است و مدتی است که مدیران بخش آب کشور، تاکید ویژه ای بر نگرش اقتصادی در زمینه توزیع آب و راه اندازی بازارهای آب دارند. با وجود عزم موجود برای شکل گیری و توسعه بازارهای آب، عدم توجه به سایر ابعاد جانبی آن می تواند منجر به شکست بازار شود. با توجه به تجربیات ناچیز بازار آب در ایران، در این مقاله مروری تلاش شده است تا با بررسی ساختار بازار آب کشورهای استرالیا، آمریکا، شیلی، اسپانیا و چین و مقایسه عملکرد آن ها ازجنبه های مختلف، به تحلیل عوامل موثر بر بازدهی این ابزار ها پرداخته شود.کلید واژگان: بازار آب، اقتصاد آب، مطالعه تطبیقی، مکانیزم بازارThe growth of the world's population, the increasing water demand all around the world and the reduction of available water due to climate change effects, have all led to increasing water resources stresses. These conditions would intensify the problems of allocation of water resources. Water trading can be considered as a non-structural approach to decrease the problems of water shortage, without need for huge investments in the installation of water supplies. With this approach, the contributors will also be more motivated to use water efficiently. According to the act of Supreme Council of Water about establish water markets in Iran, the legal issues about markets are mostly solved, and the water authorities have been emphasizing on developing an economical approach in water distribution. Despite all the determination about developing the water markets, neglecting other third-party impacts would lead to a failure. Considering the little experiences about water markets in Iran, this review paper has tried to analyze the effective causes on water markets establishment by analyzing the institutions of water markets in Australia, Western USA, Chile, Spain and China, as well as comparing their performances from different aspects.Keywords: Water Market, Water Economics, comparative study, Market Mechanism
-
پدافند غیرعامل به مجموعه اقداماتی اطلاق می گردد که با اجرای آن ها می توان از وارد شدن خسارات مالی به تجهیزات و تاسیسات حیاتی و حساس یک کشور و تلفات انسانی جلوگیری نموده و میزان این خسارات را به کمینه مقدار ممکن کاهش داد. در این مقاله، یک مدل تحلیل ریسک برای انتخاب و رتبه بندی ملاحظات مدیریت ایمنی و پدافند غیرعامل در تصفیه خانه های آب و در قالب مطالعه موردی تصفیه خانه آب سلمان فارسی تدوین گردیده است. به بیان دیگر، ریسک هر یک از عوامل تهدید کننده سیستم تصفیه خانه آب به طور مجزا و توسط روش فازی AHP مشخص شده است. سپس، میزان مشارکت هر یک از واحدهای سیستم تصفیه خانه سلمان فارسی در ریسک کل سیستم تعیین گردیده است. نتایج حاصله از مدل پیشنهادی، بیان کننده این مطلب می باشد که زلزله با 7/13%، بیشترین درصد ریسک را به عنوان یک عامل تهدید کننده سیستم تصفیه خانه سلمان فارسی در پی دارد. هم چنین، مخازن نگه داری گاز کلر، بیشترین میزان مشارکت را در میزان ریسک کل سیستم تصفیه خانه آب سلمان فارسی داشته اند.کلید واژگان: پدافند غیرعامل، تحلیل ریسک، تئوری مجموعه های فازی، AHP، تصفیه خانه آب سلمان فارسیPassive defense measures are used to preserve equipment and vital installations of a country from the financial damages and prevent or minimize human loss. In this paper, a risk analysis model is prepared in order to select and rank the considerations of passive defense in water treatment plants, case study of Salman Farsi. In other words, risks of all threatening factors of water treatment plant are determined separately, based on Fuzzy AHP method. Then, participation amount of every unit of Salman Farsi water treatment plant in total risk is determined. Obtained results of the proposed model, indicate that the factor of earthquake has threatening risk of 13.7% in Salman Farsi water treatment system which is the most risk among all factors. Also, the chlorine gas storage tanks, have the most effective role in total risk of Salman Farsi water treatment plant system.Keywords: Passive Defense, Risk Analysis, Fuzzy Set Theory, AHP, Salman Farsi Water Treatment Plant
-
در رودخانه را فراهم می کند. در مقاله حاضر به مطالعه تغییرات فصلی پدیده خودپالایی رودخانه کارون پرداخته شده است. برای این منظور در طول 113 کیلومتر از رودخانه متغیرهای کیفی DO، BOD، نیترات و کلیفرم با استفاده از مدل QUAL2Kw شبیه سازی و مطالعه گردید. داده های سال 1389 به دلیل کفایت مورد نیاز به منظور واسنجی و صحت سنجی استفاده گردید. همچنین زمان های بحرانی پدیده خودپالایی رودخانه برای پارامترهای BOD، نیترات و کلیفرم مطالعه و بررسی گردید. سپس سه حالت کاهش 30 درصدی دبی و یا غلظت جریان آلاینده های ورودی به رودخانه و افزایش 30 درصدی جریان رودخانه در بالادست برای بهبود کیفیت کاربری آب رودخانه، در ماه هایی که استاندارد کاربری ارضاء نشده بود، بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که کاهش 30% غلظت آلاینده های ورودی برای نیترات در ماه های دی و بهمن و برای BOD در تمام ماه ها بجز مهر ماه که بیشتر از حد استاندارد کاربری بوده اند، بیشترین تاثیر را در بهبود مقدار این متغیرهای کیفیت آب داشته است. برای متغیر کلیفرم 30% کاهش غلظت آلاینده های ورودی رودخانه های دز و گرگر به رودخانه کارون و آلاینده های ورودی در بازه ملاثانی تا اهواز بیشترین تاثیر بهبود مقدار کلیفرم را داشته است.کلید واژگان: QUAL2Kw، توان خودپالایی، مدل سازی، رودخانه کارون، آلاینده های ورودیEvaluation of a river self-purification capacity provides required information for a sustainable management of the river receiving pollutants. The main target of this paper is to study and predict the seasonal variation of self-purification capacity of Karun River, IRAN. Dissolved oxygen (DO), BOD, nitrate and pathogens were the main quality parameters, which were considered in this paper. To achieve this aim, a length of 113 km of the river was simulated using QUAL2Kw model and calibrated and verified using field measured data in 2010. The above mentioned datasets were used also to determine the critical periods of self-purification phenomenon, involving the model for BOD, nitrate and pathogen parameters. Furthermore, three scenarios were supposed and considered, including, 30% reduction in the waste waters flow, increasing the river monthly flow by 30% and finally decrement of the waste waters concentrations by 30%. The above mentioned scenarios were assumed in order to enhance the water quality of the river, during the months with no standard limits. Results indicated that, the decrease of nitrate in January and February and the decrease of BOD for all month except October up to 30 %, have had the most positive effects on river water quality. The 30% decrease of waste waters flow rate containing pathogens had the most positive effects on the river water quality.Keywords: QUAL2Kw, Assimilative, Modelling, Karun River, Pollutant
-
منابع آب زیرزمینی به عنوان یکی از مهمترین عوامل توسعه پایدار نیازمند توجه همه جانبه هستند. مدلهای عددی مانندModflow و MT3D، ابزاری کارآمد برای شبیه سازی و مدیریت جریان آب زیرزمینی و انتقال املاح محسوب می شود. در مطالعه حاضر، آبخوان شهرکرد با استفاده از داده های ماهانه بارهیدرولیکی پیزومترها، حجم تخلیه چاه ها، چشمه ها و قنوات و میزان بارندگی و آب برگشتی مدلسازی شده است. مدل ارائه شده در دوره مطالعه یکساله براساس برآورد ضرایب هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه در مرحله واسنجی استوار است. این زمان به 12 دوره تنش تقسیم شد که 10 دوره اول برای واسنجی و دو دوره آخر برای صحت سنجی استفاده گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که ضریب هدایت هیدرولیکی از 6 تا 16 متر در روز و آبدهی ویژه از 03/0 تا 07/0 متغیر است. تراز سطح ایستابی پیشبینی شده در فرآیند واسنجی در مقایسه با مقادیر واقعی ارتفاع آب در پیزومترها با واریانس خطای 63/0، نتایج بدست آمده از مدل را برای پیشگویی رفتار جریان تایید می کند. علاوه بر این، مدل کیفی برای رسیدن مقادیر نیترات محاسبه شده به اندازه گیری شده با واسنجی پارامترهای ضریب پخشیدگی مولکولی موثر، انتشارپذیری طولی و ضریب توزیع اجرا شد. نتایج نشان داد که اغلب ذرات آلاینده در جنوب دشت در جایی که به چاه های فاضلاب شهری نزدیک است قرار دارد. علاوه بر این، بخش های مرکزی و جنوبی مکان های مناسب برای برداشت از آب زیرزمینی به شمار می رود.
کلید واژگان: هدایت هیدرولیکی، آبدهی ویژه، شبیهسازی، واسنجیGroundwater resources, as one of the most important factors in sustainable development, need to be intensely considered. Numerical models such as Modflow and MT3D is an applied tool for simulation and management of groundwater flow and solute transport. In this study, Shahrekord aquifer modeling is provided by the use of monthly data’s including hydraulic heads, depletion volume of the wells, springs and qanats, precipitation values. This model has been developed based on the assessment of the hydraulic conductivity and specific yield coefficients in the calibration process. The study year was divided to 12 monthly stress period for calibration (10 periods) and verification (2 periods). The results showed that the hydraulic conductivity from 6 to 16 m/day and specific yield from 0.03 to 0.07 were varied. The predicted water table in calibration process in comparison to observed values of water levels on piezometers with variance of 0.63. These results confirm the need model of groundwater flow prediction. Moreover, Effective molecular diffusion coefficient, longitudinal dispersity and distribution coefficient were calibrated to achieve acceptable variance between observed and calculated nitrate concentration. The most contaminant particles are in the south zone of aquifer where is the nearby urban wastewater wells. Moreover, the central and south parts of plain have the suitable situations for groundwater discharge because of the high amount of transmissivity.
Keywords: Hydraulic conductivity, Specific yield, Simulation, Calibration -
بررسی روندهای گذشته و پیش بینی های آتی نشان دهنده وضعیت نامطلوب کیفیت منابع آب کشور در سالهای آتی خواهد بود. با توجه به همگن نبودن توزیع جمعیت در کشور، میزان تولید پساب در استان ها و حوضه های آبریز کشور نیز یکنواخت نیست و در مناطق دارای تمرکز جمعیت و صنعت، تنش بیشتری به محیط زیست به خصوص منابع آب وارد خواهد شد. بر اساس برنامه های موجود استفاده از پساب در این زمینه در سال های آتی رشد شدیدی خواهد داشت. این موضوع اگرچه از نظر کمیت آب قابل قبول است ولی با توجه به فرایندهای تصفیه موجود، پساب های حاصل می تواند مشکلات بهداشتی و محیط زیستی پیش بینی نشده ای در پی داشته باشد. با توجه به نمونه های ذکرشده، در صورت ادامه روند موجود، قطعا چشم انداز روشن و قابل قبولی در زمینه کیفیت آب کشور وجود نخواهد داشت. در این مقاله، با توجه به محدودیت اطلاعات موجود در رابطه با متغیرهای کیفیت آب همچون نیترات، فسفر و BOD1، با استفاده از محاسبه بارآلودگی آلاینده های مختلف نقطه ای و غیر نقطه ای، پتانسیل آلودگی حوضه های آبریز مختلف و همچنین سهم هر یک از منابع آلاینده در آلودگی منابع آب سطحی و زیرزمینی محاسبه شده است. همچنین در این مقاله، با استفاده از یک چارچوب مناسب، به ارزیابی وضعیت کیفیت منابع آب کشور پرداخته شده است و با ارزیابی وضعیت موجود و همچنین محرکها و فشارهای موجود بر وضعیت کیفیت منابع آب کشور، به بحث در مورد پاسخهای مناسب برای بهبود شرایط فعلی پرداخته شده است.کلید واژگان: مدیریت کیفیت منابع آب، ارزیابی یکپارچه، DPSIRO، چارچوب تحلیلیEvaluating the past trends and existing predictions about the quality of water resources in Iran illustrate a gloomy condition in the near future. The spatial distributions of population and the pollution loads are uneven throughout the country and there is much more pressure on quality of water resources in regions with high population and economic activities. Also, climate change and periodic droughts can worsen the current water quality condition. In this paper, considering limited available data, the potential pollution loads of surface and groundwater resources in main basins in Iran are estimated for some water quality indicators such as Nitrate, Phosphorus and Biochemical Oxygen Demand (BOD). To develop a conceptual model for assessing quality of water resources in Iran, a Driving Force-Pressure-StateImpact-Response framework is utilized. By evaluating different components of this framework, the main driving forces and pressures on water quality state of Iran are determined and the main responses for managing the current situation are discussed.Keywords: Water Quality Management, Integrated Assessment, DPSIRO, Framework
-
بهینه سازی بهره برداری تلفیقی از سیستم های آبی با در نظر گرفتن محدودیت های کیفی، به واسطه پیچیدگی حل مساله غیرخطی حاصله، توسط پژوهشگران بیشتر در افق زمانی کوتاه مدت، فرمول بندی و حل شده است. در این پژوهش، یک مدل بهینه سازی بلند مدت بهره برداری تلفیقی در سطح حوضه آبریز، با هدف حداکثرسازی قابلیت اطمینان بهره برداری از سیستم آبی و با در نظر گرفتن غلظت املاح محلول به عنوان شاخص کیفیت آب، تدوین شده است. در مدل پیشنهادی، با استفاده از تجزیه و هماهنگی بین بخش های مختلف مدل و با توسعه یک الگوریتم خطی سازی، امکان مدل سازی و تحلیل سیستم های واقعی آبی بزرگ مقیاس (در مقیاس حوضه آبریز) در یک افق بلند مدت، با هدف حداقل سازی کمبودهای مربوط به تخصیص کمیت و کیفیت آب فراهم شده است. نتایج کاربرد مدل بهینه سازی پیشنهادی در حوضه آبریز زاینده رود در یک دوره آماری 30 ساله (1380-1409)، نشان دهنده امکان بهبود کیفیت آب در محل باتلاق گاوخونی تا 50% در ماه های کم آب و پرمصرف است. قواعد بهره برداری تجویزی مدل، امکان تامین آب با قابلیت اطمینان 68% در امتداد رودخانه زاینده رود را فراهم کرده اند. کاربرد مدل نشان دهنده بهبود معنی دار در تامین آب با کیفیت مطلوب برای بخش های کشاورزی و محیط زیست است. البته ابعاد دقیق تر این مساله باید در پژوهش های بعدی، توسط مدل های ریزمقیاس تر مکانی و زمانی و با آرمان قرار دادن نتایج مدل بهینه سازی بلند مدت پیشنهاد شده در این پژوهش، تعیین شوند.
کلید واژگان: حوضه آبریز زاینده رود، بهره برداری تلفیقی، مدیریت کمیت، کیفیت آب، _ بهینه سازی غیرخطیOptimization of conjunctive water use in hydro-systems considering quality constraints, due to the complexity of the resulting nonlinear problem solution, are addressed within a shortterm horizon by researchers. In this research, an optimizing model was proposed for longterm conjunctive use of water at the basin that maximizes the hydro-system operation reliability and considers TDS as a water quality index. In the proposed model, by the use of model decomposition and aggregation among different parts of the model, and developing a linearizing algorithm, modeling and analysis of large hydro-systems (at the basin scale) within a long-term horizon is provided so that the water quantity and quality deficits are minimized. Results of model application to Zayandehrud watershed in a thirty year period (2001-2030) showed the improvement of water quality at the Gavkhuni wetland up to 50% in dry and high demand months. Model prescribed operational rules have supplied water demands with 68% reliability along the Zayandehrud River. Model application to Zayandehrud hydro-system shows a meaningful improvement in the water supply with suitable quality in the river for agricultural and environmental demands. However, more detail of this improvement must be determined by other models that operate in smaller spatial and temporal scale, based on the results of the presented long-term model in this study.Keywords: Conjunctive use, Nonlinear optimization, Water quantity, quality management, Zayandehrud watershed -
در حوضه آبریز زاینده رود طرح های انتقال آب مهمی مثل انتقال از تونل های کوهرنگ به حوضه و یا انتقال به یزد و کاشان از حوضه، اجرا شده است. ارزیابی تاثیر بهره برداری از این طرح ها بر تامین آب در حوضه آبریز زاینده رود و ارائه راهکارهای کاهش این اثرات، به ویژه در بلند مدت که عدم قطعیت های هیدرولوژیکی نیز بر آن تاثیرگذار است، از موضوعات مهم برای تصمیم گیران بخش آب و ذینفعان آب بر محسوب می شود. در این تحقیق، تاثیر خشکسالی و افزایش ظرفیت انتقال آب از حوضه، با توسعه یک مدل بهینه سازی غیرخطی چند- دوره ای در یک افق 10 ساله، تحلیل و بررسی شده است. نتایج این تحلیل نشان می دهد که در شرایط نرمال و درحالت افزایش انتقال آب، با تامین 43% آب مورد نیاز از رودخانه و 57% آن از آبخوان ها، حداکثر درصد تامین نیاز در سطح حوضه محقق می شود. در یک خشکسالی حاد که 40% از منابع سطحی کاهش می یابد، کاربرد مدل بهینه سازی چند- دوره ای نشان می دهد که می توان سیستم آبی را به گونه ای بهره برداری کرد که فقط 6% تخصیص آب در حوضه آبریز در مقایسه با شرایط نرمال کاهش یابد. نتایج به دست آمده مبین توانایی مدل های بهینه سازی چند- دوره ای در استفاده همزمان از پتانسیل های مکانی و زمانی سیستم آبی در کاهش اثرات نامطلوب خشکسالی و احداث طرح های انتقال آب بر تامین آب در حوضه آبریز زاینده رود است.
کلید واژگان: تامین آب، سناریوهای مدیریتی، حوضه آبریز زاینده رود، : بهینه سازی، تخصیص آبZayandehrud basin contains important water transfer projects, like transfer from Kuhrang springs to the basin and transport from basin to the Yazd and Kashan cities. Assessment of the impacts of these projects (and guidelines for alleviating these impacts) on water supply capability of Zayandehrud hydro-system, especially under long-term hydrologic uncertainties, is a very important issue for water sector decision makers and waterbasin stakeholders. In this research, the impacts of drought and future development of water transport projects is analyzed by a non-linear long-term optimization model for a 10-year horizon. Results showed that in normal (and transfer development scenario) conditions, on average 43% and 57% withdrawal from river and groundwater, respectively, leads to the least shortage in water supply to demands. Besides, Zayandehrud hydro-system operation can be managed in the case of a severe drought with 40% reduction in river flow that only 6% reduction occurs in water supply in comparison with normal condition. Analysis of the results showed the robustness of multi-period optimization model in minimizing the impacts of drought and water tranfer development by making use of the spatial and temporal potentials of Zayandehrud hydro-system.
Keywords: Zayandehrud basin., Water allocation, Management scenarios Optimization, Water supply -
تعیین سیاست های بهینه بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی زمانی که تصمیم گیران و ذینفعان متفاوت با اهداف متضادی وجود دارند، مسئله ای پیچیده است. در این مقاله، یک روش جدید برای تدوین قوانین بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در زمان واقعی، ارائه شد. در روش پیشنهادی، برای تعیین منحنی های تعامل بین اهداف، از الگوریتم ژنتیک چندهدفه NSGA-II و در رفع اختلاف بین تصمیم گیرندگان، از تئوری رفع اختلاف یونگ استفاده شد. همچنین برای برطرف نمودن مشکل زمان اجرای مدل بلند مدت در بهره برداری در زمان واقعی، استفاده از ماشین های بردار پشتیبان احتمالاتی که قابلیت ایجاد خروجی احتمالاتی و ارائه قوانین مدیریت منابع آب را دارا هستند، پیشنهاد گردید. مدل ارائه شده برای تدوین قوانین بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی تهران به کار گرفته شده است. ذینفعان در منطقه مورد مطالعه، دارای مطلوبیتهای متفاوت و بعضا متضادی نظیر تامین آب با کیفیت مناسب، کاهش هزینه های پمپاژ، بهبود کیفیت آب آبخوان و کنترل نوسانات سطح آب زیرزمینی هستند. در روش ارائه شده، مدل های شبیه سازی جریان آب زیرزمینی MODFLOW و پخش و انتقال آلاینده MT3D با مدل بهینه سازی NSGA-II تلفیق شدند تا منحنی های تعامل بین اهداف به دست آیند. بهترین نقطه روی منحنی تعامل به کمک مدل رفع اختلاف یونگ انتخاب شد. نتایج مدل پیشنهادی نشان دهنده اهمیت اعمال یک مدل رفع اختلاف یکپارچه و قابلیت مناسب ماشین های بردار پشتیبان در تدوین قوانین بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در زمان واقعی در منطقه مورد مطالعه است. نتایج نشان می دهند که میزان دقت قوانین تخصیص آب محاسبه شده در مرحله صحت سنجی بیش از 80 درصد است. بر اساس این قوانین، تغییرات تجمعی تراز سطح آب زیرزمینی در آبخوان تهران در یک دوره برنامه ریزی 15 ساله در حد 80 سانتی متر محدود شده است.
کلید واژگان: بهره برداری تلفیقی، آب زیرزمینی، NSGA، II، رفع اختلاف ماشین های بردار پشتیبان (SVMs)، آبخوان تهرانDeveloping optimal operating policies for conjunctive use of surface and groundwater resources when different decision makers and stakeholders with conflicting objectives are involved is usually a challenging task. This problem would be more complex when objectives related to surface and groundwater quality are taken into account. In this paper, a new methodology is developed for real time conjunctive use of surface and groundwater resources. In the proposed methodology, a well-known multi-objective genetic algorithm, namely Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) is employed to develop a Pareto front among the objectives. The Young conflict resolution theory is also used for resolving the conflict of interests among decision makers. To develop the real time conjunctive use operating rules, the Probabilistic Support Vector Machines (PSVMs), which are capable of providing probability distribution functions of decision variables, are utilized. The proposed methodology is applied to Tehran Aquifer in Tehran metropolitan area, Iran. Stakeholders in the study area have some conflicting interests including supplying water with acceptable quality, reducing pumping costs, improving groundwater quality and controlling the groundwater table fluctuations. In the proposed methodology, MODFLOW and MT3D groundwater quantity and quality simulation models are linked with NSGA-II optimization model to develop Pareto fronts among the objectives. The best solutions on the Pareto fronts are then selected using the Young conflict resolution theory. The selected solution (optimal monthly operating policies) is used to train and verify a PSVM. The results show the significance of applying an integrated conflict resolution approach and the capability of support vector machines for the real time conjunctive use of surface and groundwater resources in the study area. It is also shown that the validation accuracy of the proposed operating rules is higher that 80% and based on these rules, the cumulative groundwater table variation is limited to 80 centimetres during a 15-year planning horizon. -
از آنجا که کشاورزی یک کانون نامتمرکز آلایندگی است، مدیریت در سطح مزرعه شامل مدیریت بهینه آب و مواد مغذی می تواند به عنوان یک روش موثر در کاهش آلودگی بخش کشاورزی مورد توجه قرار گیرد. در این تحقیق، یک مدل بهینه یابی با هدف کاهش خروج نیترات از مزرعه در کودآبیاری جویچه ای ارائه شده است. مدل بهینه یابی شامل چهار مدل شبیه سازی تخمین میزان رواناب، نفوذعمقی، غلظت نیترات در رواناب و نفوذ عمقی است. الگوریتم ژنتیک برای حل مدل بهینه یابی بکارگرفته شد. متغیرهای تصمیم شامل دبی ورودی، مدت زمان آبیاری، زمان شروع کوددهی و مدت زمان تزریق کود بودند. قابلیت مدلهای شبیه سازی در شبیه سازی فرآیند کودآبیاری منجر به ارائه مدل بهینه یابی جامع کودآبیاری برای شرایط مختلف اقلیم، گیاه، آبیاری و کوددهی شد. برای ارزیابی مدل بهینه یابی از داده های صحرایی در رژیم جریان ثابت استفاده شد. مقادیر بهینه متغیرهای تصمیم برای مزرعه مورد مطالعه در شرایط حضور گیاه به ترتیب 184/0 لیتر بر ثانیه، 2/595 دقیقه، 5/7 دقیقه و 9/162 دقیقه برای دبی، مدت زمان آبیاری، زمان شروع کوددهی و مدت زمان تزریق بدست آمدند. این مقادیر به ترتیب برای شرایط بدون حضور گیاه 21/0لیتر بر ثانیه، 1/537 دقیقه، 5/6 دقیقه و 0/143 دقیقه تعیین شدند. مقادیر بهینه متغیرهای تصمیم، منجر به خروج به طور متوسط 86/113 و 13/118 میلی گرم بر لیتر نیترات از مزرعه به ترتیب در شرایط حضور و عدم حضور گیاه شدند. به دلیل افزایش غلظت نیترات در نفوذعمقی در حضور گیاه، مدل بهینه یابی با تغییر در مقادیر متغیرهای تصمیم و افزایش دبی، غلظت نیترات در نفوذعمقی و رواناب را کاهش داد. نتایج نشان داد که حضور گیاه در نتایج بهینه یابی تاثیر دارد و بهتر است مقادیر بهینه در حضور و عدم حضور گیاه تعیین شوند.
کلید واژگان: آبیاری جویچه ای، بهینه یابی، کودآبیاری، مدیریت آب و مواد مغذی، نیتراتOptimal management of water and nutrient could consider as effective on farm method to reduce pollution because agriculture is none point pollution. In this research, an optimal model was presented to reduce nitrate loss in furrow fertigation. The optimal model contains four simulation models for predicting runoff, deep percolation, nitrate concentration in runoff and nitrate concentration in deep percolation. Genetic algorithm was used for model solution. Decided values were inlet discharge, cutoff time of irrigation, starting time and duration of fertigation. Simulation model’s ability to simulate fertigation event cause a comprehensive optimal model of fertigation in different climate, plant, irrigation and fertigation situations. Field experiment of furrow irrigation under continues regime was used to evaluate optimal model. Optimal decided values for inlet discharge, cutoff time of irrigation, starting time and duration of fertigation was determined 0.184 L/s, 595.2 min, 7.5 min and 162.9 min in plant conditions. These values were 0.21 L/s, 537.1 min, 6.5 min and 143 min in none plant condition. Optimal decided values cause 113.86 and 118.3 mg/L mean nitrate loss from farm as runoff and deep percolation under plant and none plant conditions, respectively. Optimal model was increased nitrate concentration in deep percolation or decreased nitrate concentration in runoff by increasing inlet discharge because plant increase nitrate concentration in deep percolation. Results show plant has effect on optimization then it is appropriate to determine optimal decided values under plant and none plant conditions. -
بهره برداری بهینه کمی - کیفی از مخازن سدها با کاربرد مدل های استنتاج تطبیقی عصبی - فازی (ANFIS) و مدل بهینه سازی الگوریتم ژنتیکدر این نوشتار با تلفیق مدل های شبیه سازی کیفی مخزن و یک مدل بهینه سازی الگوریتم ژنتیک، سیاست های بهره برداری بهینه از مخزن سدها تدوین می شود. مدل شبیه سازی کیفی مورد استفاده در این تحقیق مدل استنتاج تطبیقی عصبی فازی است، که در داخل فرایند بهینه سازی، وضعیت لایه بندی کیفی مخزن و همچنین کیفیت آب خروجی از دریچه ها را ارائه می دهد. در این تحقیق مدل کمی کیفی بهینه سازی در افق بلندمدت، به یک مدل بلندمدت کمی و یک مدل سالانه ی کمی کیفی شکسته می شود به طوری که حجم های بهینه ی مخزن در انتهای هر سال از مدل کمی بلندمدت به دست می آید و مدل سالانه ی کمی کیفی، مقادیر بهینه ی خروجی از دریچه ها را با توجه به قیود حجم های انتهای سال، به دست می دهد. در این نوشتار تاثیر این فرض ساده کننده که زمان اجرا را به طور قابل ملاحظه یی کاهش می دهد در کاهش دقت جواب ها مورد بررسی قرار می گیرد. شبیه سازی کیفی مخزن با توجه به فرایند برداشت انتخابی از دریچه های مختلف صورت می گیرد. مدل پیشنهادی برای تدوین قوانین بهره برداری کمی و کیفی از مخزن سد 15 خرداد که دارای مشکلات مربوط به کیفیت آب است، مورد استفاده قرار گرفته است.
کلید واژگان: بهره برداری از مخزن سد، الگوریتم ژنتیک، کیفیت آب، ANFISOptimal operation of reservoir dams with little use of qualitative models of adaptive neural fuzzy inference model ANFIS and genetic algorithm optimizationIn this article simulation models combining quality reservoir and an optimization model algorithm Genetics, optimal utilization of the reservoir dams policy is developed. Qualitative Simulation Model Model used in this study derive comparative Fuzzy Neural, Which is within the optimization process, status stratification Reservoir quality and water quality of the output valves offers. In this model, little qualitative research in optimizing long-term horizons to long-term model And a little bit of quality annual model is broken so that the volumes Optimum reservoir at the end of each year comes from the model showed little long-term Qualitative and quantitative models of the annual values of the optimal output of the valves Due to volume constraints at the end of the year, the loses. In this paper effect This is the runtime versus Sadhknndh can reduce Mlahzhyy Reduction solutions will be examined carefully. Qualitative simulation of reservoir According to the process of selective removal of various valves takes place.Model legislation proposed for quantitative and qualitative operation of the reservoir 15 May dams that have water quality problems is used Is located.Keywords: Reservoir exploitation, Genetic algorithms, water quality, ANFIs -
مدیریت کیفیت آب سامانه های رودخانه ای به طوری که بهره وری و عدالت تامین شود، در دهه های گذشته مورد توجه محققان و سیاستگذاران بخش آب قرار داشته است. در این مقاله سعی شده است مدیریت کیفیت آب سامانه های رودخانه ای در قالب تجارت مجوز تخلیه بار آلودگی به شکلی انجام شود که با استفاده از تئوری بازی ها و تخصیص دوباره هزینه ها، عدالت بین تخلیه کننده ها و سود آنها برقرار گردد. بدین ترتیب در مرحله اول، با استفاده از تئوری برطرف سازی اختلاف، نقطه توافق بین تصمیم گیرندگان از روی منحنی تعامل بین اهداف تعیین می شود تا تخصیص اولیه درصد و هزینه تصفیه تخلیه کننده ها با در نظر گرفتن برخی عدم قطعیت های مهم موجود در سامانه، تعیین شود. در مرحله بعد، با استفاده از تئوری بازی های همکارانه و با کاربرد بازی نوکلئولوس نرمال شده، هزینه تخلیه کننده ها برای دستیابی به عدالت بین آنها، دوباره تخصیص می یابد. بنابراین، در صورتی که یک گروه از تخلیه کنندگان برای دستیابی به سود بیشتر در ائتلاف شرکت کنند، سود حاصل از ائتلاف آنها به صورت منصفانه توزیع شده و بر اساس آن الگوی تجارت مجوز های تخلیه بار آلودگی تدوین می شود. کارایی مدل پیشنهادی با استفاده از معیارهای ارزیابی مدل های تجارت مجوزهای تخلیه بار آلودگی و با استفاده از اطلاعات رودخانه زرجوب در استان گیلان ارزیابی شده است.
کلید واژگان: تجارت مجوز تخلیه بار آلودگی، تئوری بازی ها، تخصیص دوباره هزینه، رودخانه زرجوبThis paper presents a Trading Discharge Permisions (TDP) model for equitable treatment cost allocation among dischargers in rivers. The model consists of two principal steps. In the first step, a trade-off curve between objectives is developed using a recently developed multi-objective technique namely Nondominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II). The objective functions are average value of the treatment levels of dischargers and a fuzzy risk of violating the water quality standards. The best non-dominated solution on the trade-off curve, which shows an initial treatment cost allocation, is defined using the Young conflict resolution theory. In the second step, using the Normalized Nucleolus cooperative game, the maximum saving cost of cooperating dischargers in a coalition is allocated to them fairly. This saving cost allocation provides a fair optimal trading discharge permisions policy. To illustrate applicability of the proposed methodology, it is applied to the Zarjub river system in north of Iran. The efficiency of the methodology is also evaluated using some well-know criteria in the field of trading discharge permisions such as existence of hot spots and free riders.
-
مدیریت کیفی سیستم های رودخانه ای به عنوان یکی از مسائل پایه در تحلیل سیستم های منابع آب، در چند دهه گذشته مورد توجه محققان بوده است. علت اصلی این توجه را می توان ارزش اقتصادی حاصل از بهره برداری بهینه از ظرفیت پذیرش آلودگی این سیستم ها و کاهش هزینه های تصفیه، بیان کرد. در این مقاله، با توجه به جهت جریان یک طرفه آب در رودخانه، از سیستم نسبت- تجارت و شبکه های بیزی به منظور تهیه یک مدل مدیریت کیفی رودخانه در زمان واقعی استفاده شده است. این سیستم با در نظرگرفتن میزان خود پالایی رودخانه و چگونگی پخش و انتقال آلاینده ها، نسبت- تجارت بین واحدها را تعیین می نماید و به کمک یک روش بهینه سازی، الگوی بهینه تجارت مجوز تخلیه بار آلودگی را ارائه می دهد. در این مقاله از نتایج حاصل از سیستم نسبت-تجارت برای آموزش یک شبکه بیزی استفاده گردید. به این ترتیب با توجه به عدم قطعیتهای موجود در سیستم رودخانه ای، از تلفیق تحلیل عدم قطعیت مونت کارلو، روش سیستم نسبت-تجارت و شبکه های بیزی، یک مدل جدید برای تجارت مجوز تخلیه آلاینده ها پیشنهاد شد که علاوه بر ارائه الگوی تجارت مجوز تخلیه بار آلودگی، قابلیت ایجاد خروجی احتمالاتی و مدیریت کیفی رودخانه در زمان واقعی را نیز داراست. کارایی مدل پیشنهادی با نتایج ارائه شده توسط مدل کلاسیک سیستم نسبت-تجارت مقایسه شد. نتایج حاصل حاکی از آن است که این مدل ابزاری کارآمد در مدیریت کیفی سیستم رودخانه ای به شمار می رود.
کلید واژگان: مدیریت کیفی رودخانه، مجوز تخلیه بازآلودگی، سیستم نسبت، تجارت، شبکه های بیزی، بهره برداری در زمان واقعی -
تدوین سامانه اطلاعات مدیریت (MIS) برای تحلیل داده های کیفی رودخانه ها / مطالعه موردی: رودخانه های کارون- دزسامانه اطلاعات مدیریت1 (MIS) به عنوان ابزاری کارآمد در پردازش داده ها و تحلیل مسائل ساختاریافته2 محسوب می شوند. با توجه به اهمیت موضوع، در این مقاله ساختار یک سامانه اطلاعات مدیریت برای پشتیبانی کارشناسان و مدیران در مدیریت کیفی رودخانه ها ارائه شده است. این سامانه شامل پنج ماجول اصلی مدیریت داده ها، صحت سنجی داده های کیفی، فرایند تحلیل سلسله مراتبی، پهنه بندی کیفی و شبیه سازی کیفی و تخمین بارهای غیرنقطه ای می باشد که در قالب سه بخش اصلی مدیریت داده ها، برنامه های کاربردی و زیر سامانه ارتباط با کاربر، طراحی و تدوین شده است. ماجول صحت سنجی داده های کیفی، با استفاده از آزمون های آماری و با در نظر گرفتن همبستگی های منطقی بین متغیرهای کیفی، به صحت سنجی داده های ورودی به بانک اطلاعاتی می پردازد. ماجول فرایند تحلیل سلسله مراتبی، امکان رتبه بندی بخش های اصلی آلوده کننده رودخانه و رتبه بندی منابع آلاینده در بازه ها را فراهم می سازد. در ماجول پهنه بندی کیفی، هدف تعیین بازه های مشابه، با در نظر گرفتن مجموعه ای دلخواه از متغیرهای کیفی شاخص می باشد. به این منظور، روش خوشه بندی فازی با استفاده از ماتریس های تشابه به کار گرفته می شود. در این ماجول، امکان رتبه بندی بازه ها از نظر کیفیت آب و تعیین بازه های بحرانی فراهم می شود. در ماجول شبیه سازی کیفی، تغییرات زمانی و مکانی متغیر های کیفی در بازه های مختلف رودخانه، با استفاده از یک مدل شبیه سازی عددی ارائه می گردند. این ماجول همچنین تخمینی از بارهای آلودگی غیرنقطه ای را در بازه های مختلف سامانه رودخانه ای به دست می دهد. سامانه اطلاعات مدیریت تدوین شده در این مقاله، در تحلیل داده های کیفی سامانه رودخانه ای کارون - دز به کار گرفته شده است. بانک اطلاعاتی تهیه شده برای این سامانه، کلیه داده های کمی و کیفی موجود، مربوط به رودخانه های کارون و دز و منابع آلاینده آن ها را در بر می گیرد. نتایج تحلیل ها نشان دهنده کارایی مناسب این سامانه در پشتیبانی مدیریت کیفی رودخانه ها است.
کلید واژگان: سامانه اطلاعات مدیریت (MIS)، پهنه بندی کیفی، کیفیت آب، فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)Management Information Systems (MIS) are efficient tools for analyzing the structural problems in water resources and environmental systems management. This paper presents a MIS for river water quality data analysis. The MIS includes six modules, namely Data Management, Data Validation, Analytical Hierarchy Process, Water Quality Zoning, Water Quality Simulation, and Non-point Loads Estimation. The management of the data banks, statistical analysis and preparing different reports are the main tasks of the Data Management module. The Data Validation module uses statistical methods such as correlation analyses to verify and validate the input data related to the river water quantity and quality. Ranking pollution sources and determining their shares in river water pollution is done using the Analytical Hierarchy Process (AHP) module. The Water Quality Zoning module classifies the river reaches considering the concentration of different water quality variables. This module uses the fuzzy clustering method. In the proposed MIS, a river water quality simulation model is also used for determining the spatial and temporal variation of the water quality constituents in a river system. Finally, the characteristics of the non-point pollution sources are estimated using the Nonpoint Loads Estimation module. The proposed MIS has been used for water quality data analysis in the Karoon- Dez River system in southwestern part of Iran. The results show that the MIS can effectively support decision-makers in managing water quality in this river system.Keywords: Management Information Systems (MIS), Water Quality Zoning, Water Quality, Analytical Hierarchy Process (AHP) -
ارزیابی کارآیی سامانه های پایش کیفی منابع آب و بهبود مؤلفه های مختلف این سامانه ها مانند مکانیابی بهینه ایستگاه های پایش از اهمیت ویژهای برخوردار است. دلیل اصلی اهمیت این موضوع، هزینه های قابل توجه این سامانه ها میباشد. به طوری که کاهش اطلاعات مازاد میتواند در کاهش هزینه های سامانه، بدون کاهش میزان و دقت اطلاعات حاصل، تاثیر قابل توجهی داشته باشد. همچنین پیشنهاد تاسیس ایستگاه های جدید میتواند کمبودهای اطلاعاتی را پوشش دهد. سامانه های منابع آب و محیط زیست معمولا سامانه هایی پیچیده و غیرخطی میباشند و تقریبا در هیچ یک از این سامانه ها، اطلاعات کافی برای توصیف رفتارهای احتمالی وجود ندارد. تئوری آنتروپی، یکی از روش های موجود برای ارزیابی عدم قطعیت موجود در سامانه های منابع آب با استفاده از اطلاعات محدود موجود میباشد. در این مقاله سعی شده است با استفاده از تئوری آنتروپی گسسته، کارآیی سامانه پایش کیفی منابع آب زیرزمینی دشت تهران ارزیابی شود و یک روش جدید برای بهنگامسازی موقعیت ایستگاه های پایش ارائه گردد. در روش پیشنهادی، یک منحنی که نشان دهنده شاخص انتقال اطلاعات بر حسب منحنی T-D برای تمامی ایستگاه ها است، برای هر متغیر کیفی محاسبه و ترسیم میشود. برای در نظر گرفتن عدم قطعیت موجود در مشخصات این منحنی، از تئوری مجموعه های فازی استفاده میشود. یک مدل الگوریتم ژنتیک هیبریدی نیز برای بهینه کردن فاصله بین ایستگاه های پایش کیفی با توجه به وزن و اهمیت نسبی هر یک از متغیرهای کیفی شاخص ارائه میگردد. نتایج حاصل از این مقاله نشان دهنده کارآیی مناسب الگوریتم پیشنهادی در ارزیابی و بهنگام سازی سامانه های پایش کیفی منابع آب زیرزمینی میباشد.
کلید واژگان: سامانه پایش کیفی، منابع آب زیرزمینی، متغیرهای کیفی، تئوری آنتروپی گسسته، تئوری مجموعه های فازی، الگوریتم ژنتیک -
ارزیابی شبکه پایش موجود در رودخانه ها و تعیین ایستگاه های پایش اصلی و فرعی گامی مهم در بهبود کارآیی و بهنگامسازی شبکه های پایش میباشد. در این مطالعه با استفاده از تکنیکهای آنالیز مؤلفه های اصلی و آنالیز فاکتور، ایستگاه های پایش کیفی آب بخشی از رودخانه کارون ارزیابی شد. برای این منظور از بین ایستگاه های موجود، هشت ایستگاه انتخاب و با استفاده از داده های کیفی اندازهگیری شده در این ایستگاه ها از سال 1380 تا 1382، ایستگاه های اصلی و فرعی تعیین شدند. در نهایت با استفاده از تحلیل همبستگی، اعتبار نتایج به دست آمده از این دو روش مورد تایید قرار گرفت. بر اساس نتایج این تحقیق، میتوان یک ایستگاه (بند میزان) را از مجموع هشت ایستگاه مورد مطالعه به عنوان ایستگاه فرعی مشخص کرد. همچنین مطالعهای مشابه جهت تعیین متغیرهای کیفی اصلی از فرعی در این ایستگاه ها انجام گرفت که نتایج به دست آمده از فاکتور KMO، امکان استفاده از دو روش فوق جهت انجام این کار را تایید نکرد.
کلید واژگان: ارزیابی شبکه پایش کیفی، آنالیز مؤلفه های اصلی، آنالیز فاکتور، رودخانه کارون -
دراین مقاله، ساختار یک رویکرد تلفیقی برای طراحی و بهره برداری از مخازن برق آبی تشریح شده است. برای این منظور از یک مدل بهینه سازی پویا برای بهینه سازی بهره برداری از سیستم دو مخزنی سری برق آبی سری بهره گرفته شده است. به منظور کاهش مشکلات ابعادی برخی از پارامترهای طراحی با استفاده از تحلیل حساسیت بر نتایج درازمدت مدل بهینه سازی تعیین شده اند. این پارامترها شامل ظرفیت نصب نیروگاه، ضریب کارکرد و تراز نرمال و حداقل بهره برداری می باشند. به منظور ارزیابی نتایج شبیه سازی بر اساس تغییرات این پارامترها، تغییرات انرژی مطمین تولید کل سالانه و اطمینان پذیری تامین نیازهای آبی مورد ارزیابی قرار گرفته است. هدف مدل تدوین شده، ارزیابی تاثیر تدوین سیاست های بهینه بهره برداری در مرحله انتخاب پارامترهای اصلی طراحی مخازن برق آبی می باشد. شبیه سازی عملکرد سیستم دو مخزنی پاعلم- کرخه براساس سیاستهای بهینه تدوین شده نشان دهنده اهمیت در نظر گرفتن تاثیر این سیاستها بر عملکرد درازمدت سیستم و تعیین پارامترهای طراحی بوده است.
کلید واژگان: مخازن برق آبی، پارامترهای طراحی، شبیه سازی برنامه ریزی پویا، سیاست های بهره برداریExcessive water withdrawal from the rivers due to growing population, agricultural and industrial development, along with increase in the wastewater discharge to this systems, have intensified the need for integrated planning for water pollution control in river systems. In this paper, a framework of a master plan for water pollution control in the river systems and the results of a case study for developing a master plan for Karoon River water pollution control in Khuzestan Province in Iran are presented. The main pollution sources in the domestic, industrial, agricultural and agro-industrial sectors are identified and the effects of these pollution sources on the river water quality are investigated using the water quality simulation model. A Multiple-Criterion-Decision-Making (MCDM) technique, namely Analytical Hierarchy Process (AHP) is used in order to determine the share of different sectors in polluting the water resources. Data deficiency and the relative weights of different water quality variables are determined using engineering judgments and the information gathered from brain storming sessions with experts, the agencies' officials, and the stakeholders of the system. Based on this study, specific major categories of water pollution reduction projects were defined and in each category, several projects were identified. The effectiveness of the proposed water pollution control projects is also assessed using the MCDM method and water quality simulation model. The total cost of implementation of the projects was also estimated and the projects were prioritized based on their potential impact on water pollution control. The results of this study show that the proposed methodology is of a significant in developing the master plans for river systems.
Keywords: MASTER PLAN, WATER POLLUTION CONTROL, Analytical Hierarchy Process, MULTIPLE - CRITERIA-DECISION -MAKING, RIVER WATER QUALITY
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.